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科學玻璃技師在處理火焰

玻璃瓶和燒杯大規模生產模製而成,但客製的科學玻璃器皿則是由訓練有素的科學玻璃技師手工製作和修理,製作過程充滿火花、爆裂聲和緊張時刻。

圓底燒瓶位在車床中,玻璃技師將火焰引至燒瓶頸部。玻璃技師身著防護服,包括專用外套、手套和面罩。

Mike D'Acquisto II是科學玻璃技師,他將火焰對準圓底燒瓶的頸部。

2023年2月24日 | 閱讀時間5分鐘

火把的火焰發出嘶嘶聲,玻璃碎片掉進垃圾桶,藝術家們戴著面罩,好像準備好參加一場中世紀的戰鬥一樣。一些鈕扣閃亮的銀色夾克,除了作為太空時代的時尚宣言外,還含有可承受高達 1600 °C 高溫的 Kevlar 纖維。

Merck位於美國威斯康辛州密爾瓦基的玻璃工作室,擁有熱鬧表演的所有元素。從各方面來看,確實如此。

由七名玻璃技師組成的團隊設計、製造和修復各種形狀和尺寸的客製科學玻璃器皿 - 從高達一公尺高的蒸餾塔到可輕鬆放入手掌的蒸餾塔。科學家(最常見的是化學家)在合成新分子時會利用專門的玻璃器皿來控制溫度和滴速。簡言之,實驗室的工作需要玻璃器皿。

「化學家告訴我們他們需要什麼,玻璃技師的工作就實現它。」玻璃工作室經理賈森·諾爾 (Jason Noll) 說。

放在實驗室工作台上的圓底燒瓶,管子從各個方向伸出。裡面的液體呈淡黃色。

威斯康辛州希博伊根實驗室的長凳上放了個圓底燒瓶。

幾年前,來自威斯康辛州希博伊根的化學家向玻璃工作室要了一個瑜伽球大小的圓底燒瓶——這對玻璃吹製工來說是很常見的要求,因為他們每週生產50 公升和72公升的燒瓶。這件作品完美地補強化學家擴大合成的規模,多年來,燒瓶通過了液體、金屬夾具和複雜的長凳佈置的考驗。

有一天,一位化學家在拆卸蒸餾塔時,弄碎了燒瓶的頸部——這是無心之過,但也是經常發生的事情。並非所有的碎裂都相同,這意味著他們的工作陷入了停頓。供應櫃裡沒有額外的燒瓶可供使用。實驗室小組出著汗,忙著想出替代品。雖然購買新的替代品代表數週的進度落後,但實驗室知道 Merck 的玻璃工作室可以更快地修復燒瓶。化學家運走燒瓶並要求團隊加快修復速度。

到達玻璃工作室後,收貨員 Al Timmermann 小心地打開燒瓶的包裝並評估損壞情況。他從 500 多個零件中挑選出修理所需的零件。Mike D'Acquisto II 是經驗豐富的玻璃技師,他收集了一桶零件,前往他的工作站。他將巨大的圓底燒瓶吊入車床,點燃熱量並慢慢加熱燒瓶。

「如果我不先把那個材料加熱就直接用它,熱脹冷縮會造成裂縫,那可是一個 $1,200 的錯誤。」他說。

加熱燒瓶後,D'Acquisto返回工作站,放下面罩開始工作。隨著開關打開,燒瓶開始在車床上穩定旋轉。兩道火焰開始熊熊燃燒,他將它們集中在燒瓶頸部附近。即使只有一個小缺口,他也必須去除整個接合處。

當 D'Acquisto 使用多個火源調節熱量強度時,一個大圓底燒瓶在車床上旋轉。

這步驟需要耐心。「即使你認為是時候了,但往往還不是。」他說。如果試圖過早將瓶頸與底部分開,可能會損壞整件燒瓶。

他使用石墨棒重新塑造燒瓶頸部的形狀,把它縮小到化學家要求的新接合處的直徑尺寸,然後慢慢地把兩部分分開。他順了下開口,以確保開口處的玻璃厚度(或瓶壁重量)始終保持不變。不均勻的瓶壁重量會在玻璃中產生弱點,這是玻璃技師的剋星。

D'Acquisto 耐心地等待玻璃達到正確的溫度,然後取下燒瓶損壞的頸部。

他抓住圓底燒瓶的新瓶頸,慢慢加熱它,然後進行相反的過程。幾分鐘後,又燃燒了幾次火焰,燒瓶頂部出現了一個新的瓶頸。

戲劇性的時刻即將結束,但最緊張的時刻尚未到來。而且跟火一點關係都沒有。D'Acquisto必須在它開始冷卻之前移動它,否則整個燒瓶可能會破碎。

他將戴著手套的手直接伸進火焰中加熱,緊抓住燒瓶。他快速地向同事示意,搖搖晃晃地穿過工作室,他的同事則用曲柄打開了巨大的烤箱門。D'Acquisto將燒瓶送入烤箱並迅速把蓋子關上。這件燒瓶將在烤箱中過夜繼續強化。第二天,Timmermann小心地包裝並運送,讓它重回興奮的實驗室大家庭。

很快,圓底燒瓶回到實驗室工作台上的位置,化學家將繼續他們的實驗。不久,他們就會要求更換設備、維修或特殊客製化工作。玻璃工作室將會燃起火爐,繼續他們精彩的表演。


關於玻璃工作室 

位於美國威斯康辛州密爾瓦基的玻璃工作室是為全球化學家設計和製造玻璃器皿的卓越和創新中心。他們設計和製造各式各樣的玻璃器皿,包括多個夾套冷凝器、銀色夾套柱等。

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